Atualizações 2018 do NDS para o dimensionamento de madeira laminada cruzada

Revisão 1: Fator de conversão de formato, K_F (apenas LRFD) - Seção 10.3.10

O fator de conversão de formato K_F é especificado na Tabela 10.3.1 [1]. Este valor é considerado quando a força de corte F_s for calculada apenas com a LRFD. O fator apenas ajusta o valor de cálculo ASD de referência à resistência de LRFD de referência. Anteriormente, o fator foi definido em 2,88 no NDS de 2015. Na norma de 2018, o valor foi atualizado para 2,00.

O módulo adicional RF-LAMINATE foi adaptado para considerar o novo fator K_F de 2,00 quando dimensionar com ANSI/NDS AWC 2018 e LRFD.

Formatkonvertierungsfaktor KF bei Bemessung nach NDS 2018 und LRFD in RF-LAMINATE

Revisão 2: Rigidez de flexão aparente para cálculos de deformação - Secção 10.4.1

A norma NDS 2018 estipula na Secção 10.4.1 [1] que a deformação de uma placa de madeira laminada cruzada (CLT) deve incluir os efeitos da flexão, bem como da deformação de corte. A norma também recomenda a redução da rigidez à flexão efetiva EI_eff , de forma a considerar a deformação de corte em função da carga da placa, bem como as condições de apoio, a geometria, o vão e a rigidez de corte efetiva. A rigidez ajustada para a deformação de corte é denominada rigidez à flexão aparente (EI)_app e pode ser calculada com a Equação 10.4-1 [1]. Esta equação teve uma ligeira alteração relativamente à norma de 2015.

No RFEM e RF-LAMINATE, não é possível considerar (EI)_app porque o factor de ajustamento da deformação de corte K_s  deve ser determinado para cada paine a partir da Tabela 10.4.1.1 [1]. K_s depende das condições de carga (por exemplo, carga uniformemente distribuída, carga de linha no centro do vão, carga de linha em quartos de ponto, etc.) assim como as restrições de extremidade (fixas, articuladas, consolas etc.). Estas variáveis não pertencem necessariamente às categorias definidas na Tabela 10.4.1.1, mas contêm várias condições de carga ou restrições de extremidade diferentes. Por isso, o RF-LAMINATE oferece uma abordagem diferente e mais precisa para considerar os efeitos da deformação de corte.

O RF-LAMINATE utiliza a teoria dos laminados para calcular a rigidez de corte efetiva de um painel de madeira laminada cruzada. Toda a matriz de rigidez para cada painel é constituída por várias entradas de rigidez, incluindo flexão e torção, corte, membrana e excentricidade, juntamente com as entradas D₄₄ e D₅₅ , que se referem especificamente à rigidez ao corte.

As entradas de resistência ao corte D44 e D55 em toda a matriz de rigidez do painel de madeira laminada colada:

General technical regulations [2] suggest that in order to calculate the effective shear stiffness, the shear stiffness must be reduced by applying a shear correction coefficient, κ, in the panel's x and y directions. Rigidez de corte efetiva = κGA
com
κ = coeficiente de correção do corte
G = módulo de corte
A = área da secção

Para um material homogéneo típico , a distribuição da tensão de corte tem uma forma parabólica quando considera a secção do elemento. Um valor κ de 5/6 ou 0,8 é normalmente utilizado para este material homogéneo. However, when looking at the shear stress distribution of a CLT panel, the shape is no longer parabolic and the material is not considered homogeneous, but rather isotropic. Portanto, o fator 0,8 não pode ser utilizado. Existem algumas estimativas para o fator de correção de corte para painéis de madeira laminada colada que dependem do número de camadas transversais.

Schätzungen Schubspannungsverlauf und Schubkorrekturfaktor

No RF-LAMINATE, o coeficiente de correção do corte é considerado indiretamente quando as entradas da matriz de rigidez D₄₄ e D₅₅ são calculadas de acordo com a fórmula integral de Grashof [3].

Os valores das rigidezes D₄₄ , D₅₅ são dados pelas seguintes equações, onde l é o comprimento médio das linhas que rodeiam a superfície como uma "caixa".

As entradas D₄₄ e D₅₅ , que foram calculadas automaticamente no RF-LAMINATE, irão agora considerar as reduções de rigidez de corte necessárias. A mesma matriz de rigidez será mais tarde utilizada no RFEM para calcular as deformações do painel. Therefore, the requirements of the 2018 NDS considering both bending and shear deformation for deflection calculations as per Section 10.4.1 are met by taking a more exact approach with the Laminate Theory, as opposed to approximating the effects of shear deformation by reducing the effective bending stiffness.